变压器监造培训教材

目录

一、变压器知识

1、基本材料 (1)

2、变压器技术数据和要求 (5)

3、铁心结构 (10)

4、线圈形式 (13)

5、分接开关 (14)

二、变压器制造工艺

1、变压器制造工艺流程 (15)

2、工艺和工序的监督 (15)

3、工艺质量控制 (15)

4、变压器制造工艺 (16)

5、故障实例 (32)

三、变压器试验

1、广东电网公司110kV变压器质量抽检检测细则 (37)

2、广东电网公司220kV变压器质量抽检检测细则 (60)

3、变压器试验教材

3.1 变压器绕组变形测试 (87)

3.2 电压比测量及联结组标号检定 (92)

3.3 绝缘特性测量 (94)

3.4 变压器油试验 (97)

3.5 空载试验 (104)

3.6负载损耗和短路阻抗测量 (106)

3.7感应耐压试验 (108)

3.8工频交流耐压试验 (111)

3.9局部放电测量 (116)

3.10变压器雷电冲击和操作冲击试验 (122)

4、变压器试验实操教材

4.1变压器空载试验、负载试验的校核 (127)

4.2变压器雷电冲击试验电压的校核 (135)

4.3变压器局部放电试验局放量的校正 (136)

4.4变压器绕组或导线直流电阻的测量 (136)

4.5 变压器绕组或导线股间短路的检测 (137)

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变压器知识

变压器是一种静止的电器，它利用电磁感应作用将一种电压，电流的交流电能转换成同频率的另外一种电压，电流的电能。简单的说变压器就是一种能量转换的装置，它遵循能量守恒定律。在质量守恒的物理系统中，能量既不能产生，也不能消灭，而仅能改变其存在形式，这就是能量守恒原理，电力变压器是根据电磁感应原理制造出来的电气设备，电力变压器的主要部分是铁心，绕组，绝缘，外壳和必要的组件等，

变压器的分类：电力变压器，电炉变压器，整流变压器，工频试验变压器，电抗器，调压器，矿用变压器，其他特种变压器。

变压器根据绕组或铁心的结构，又可分为两种类型：心式，壳式。在壳式变压器中，铁心的磁通回路在外部并且包围绕组，心式变压器的特点是绕组缠绕在铁心柱上。

电力变压器又分为油浸式和干式两种。

电力变压器在电力系统中属于量大面广的产品。二次侧电压高于一次侧电压的变压器称为升压变压器；反之，称为降压变压器；直接接发电机组的升压变压器，又称为发电机用变压器；二次侧直接接用户的变压器，称为配电变压器。

第一节基本材料

1.1 介电材料

世界范围内的大多数电力变压器均为油浸式变压器，其所用油为矿物油，矿物油在变压器中有两个作用，一是绝缘，二是冷却，即带走变压器损耗所造成的热量。

矿物油是可燃液体，它的燃点为170℃，有时变压器确实会发生火灾。因此，通常将变压器安装到户外，即使发生火灾也容易处理得多，相应地危险性也较小。必须考虑将变压器与其他设备隔离，并且要采取相应防火措施。

由于火灾与矿物油有关，因此对于小型变压器，实际上已采用不含矿物油的设计。小型变压器可做成完全干式，用空气绝缘，或注入难燃液体或低燃性液体。采用这些绝缘介质材料的优点是可以将变压器安装在建筑物中，与开关装置紧靠在一起。

为了区分油浸式变压器和干式变压器两种主要类型变压器的特点，在此有必要提出“介电材料“这一概念。本章将详细论述变压器制造所采用的基本材料，下面从变压器的心脏部件-铁心电工钢片开始介绍。

1.2 铁心用电工钢片

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变压器铁心的用途是为穿过一次和二次绕组的磁通提供低磁阻磁路。

由于在提供磁路的情况下，铁心磁滞现象和在内部流动的涡流会引起铁心损耗，这些损耗的表现形式是铁心材料的发热。此外，对于大型电力变压器来说，交变磁通还会产生噪声，向周围环境中传播。

尽管铁心损耗相对于变压器所传递的容量并不算大，但只要变压器被励磁，它便存在。因此，铁心损耗代表着电力系统中一个恒定的值得注意的能量流失。据估计，在电力设备发出的所有电能中，约有5％作为铁心损耗被消耗掉。

因此，毫不奇怪，几十年来，人们已经将科研和开发的力量集中在开发新型电工钢片和变压器铁心结构方面，主要是为了降低损耗和噪声。

铁心损耗由两部分组成：一部分是磁滞损耗，它与频率成正比并取决于磁滞回线面积，磁滞回线又取决于频率特性并且是磁通密度的峰值的函数；铁心损耗的第二部分是涡流损耗，它取决于频率的二次方，但也与材料厚度二次方成正比。因此，要使磁滞损耗减少到最低限度，必须使铁心材料具有最少的磁滞回线面积，要把涡流损耗降到最小，就必须采用薄的铁心钢片，同时增加片间电阻使涡流难以在片间流通。

1.2.1 电工钢片的发展

热轧电工硅钢片→冷轧电工硅钢片→高导磁电工硅钢片→磁畴细化的电工硅钢片。

1.2.2 铁心电工钢片的牌号

直到20世纪80年代后期，关于电力变压器铁心钢片才被纳入英国标准601，该标准采用一种编码方式对各种具体材料进行标识。例如30P105或27ZH105分别代表厚度为0.30mm和0.27mm，后面的数值代表单位损耗最大值。这种标号一直被人们运用到现在。

1.3 绕组导线

变压器绕组几乎全用铜制成，确切地说，用高电导率铜制造。铜在电气工业有许多用途，除了铜具有极好的力学性能外，在工业用金属材料中，铜的电导率最高。铜在变压器中具有重要价值，因为铜的性能好便可减少绕组体积并可使负载损耗降至最低。

1.3.1 负载损耗

变压器的负载损耗是负载电流所导致损耗的一部分，它随负载电流的平方而变化。负载电流可分成三部分：

●绕组导线和引线内的电阻损耗

●绕组导线的涡流损耗

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●油箱和钢结构件的涡流损耗

减少绕组匝数增加导线截面或两者兼顾可以降低电阻损耗。减少匝数需要增大Φm，即增加铁心截面，但这样做的后果是增加料铁心重量和铁心损耗。因此负载损耗的降低可与增加空载损耗来互换，反之亦然。增加铁心框架尺寸需要用减少绕组高度来补偿阻抗，以便阻抗保持不变，尽管如前所述，通过部分补偿阻抗会降低匝数，降低绕组轴向高度意味着减少铁心柱高度，这样也可以在某种程度上抵消因增大了框架尺寸而导致铁心重量的增加。因此有一两个框架尺寸所对应的损耗变化并不太大，这样，就可选择最佳的铁心框架，以满足其他方面的要求，例如与负载损耗的固定比值或运输高度的要求。

绕组导线的涡流路径是很复杂的，变压器绕组的露磁通会导致绕组辐箱和轴向磁通在任意给定空间和任意瞬间发生变化。磁通变化会感应出电压，电压使电流沿着垂直于磁通变化方向流动。增加电流通路的电阻可以降低电流的幅度，也可通过减少绕组导线的总截面或将绕组导线分成许多互相绝缘的线数来降低电流幅度。前者增加了绕组总电阻，相应也就增大了电阻性损耗。相反，如果通过增加导线总截面来降低电阻性损耗，其结果必将是增加涡流损耗。因此只能通过降低导线股截面积并增加总股数来解决这一矛盾。并联绕制导线的造价很高，因此制造厂家希望限制并联的总股数，并且增加股数会使绝缘层增多，从而导致绕组占空间因数较差。

宿小尺寸对任何电力设备的零部件来说都是很重要的。对变压器绕组来说更是如此。变压器绕组的尺寸决定了变压器尺寸。 …… 此处隐藏：14781字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……